基于生物信息学分析筛选原发性干燥综合征的特征基因

目的  应用生物信息学方法分析确定原发性干燥综合征(primary Sjögren′s syndrome, pSS)患者和健康对照者的特征基因,在转录组学水平上为pSS的发病机制提供思路和理论依据。方法  从基因表达综合(gene expression opmnibus, GEO)数据库筛选获取pSS患者和健康对照者的芯片数据,数据集GSE84844和GSE66795用于分析获取目标基因,GSE40611用于验证。采用差异分析、加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)。利用生物信息学分析方法得到关键基因。通过最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)回归获得与pSS发病密切相关的特征基因,受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下的面积用来评估特征基因对pSS的诊断价值。结果  与健康对照者相比,pSS患者共筛选出55个差异表达基因;基因本体(gene ontology, GO)富集分析显示差异表达基因主要参与了抗病毒反应、正调控Ⅰ型干扰素的产生、抗病毒先天免疫反应等生物学过程;京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and geno omes, KEGG)信号通路富集分析发现差异表达基因富集在甲型流感、视黄酸诱导基因蛋白(retinoic acid-inducible gene I, RIG-I)样受体信号通路、坏死性凋亡和乙型肝炎等信号通路;WGCNA联合LASSO回归筛选出4个特征基因,分别为DDX60、EPSTI1、IFI27和IFI44,4个特征基因在验证数据集GSE40611中曲面下面积分别为0.807、0.866、0.804和0.892。结论  DDX60、EPSTI1、IFI27和IFI44是pSS具有诊断意义的特征基因,能够为更深入地探索原发性干燥综合征的发生发展机制提供理论依据。     

基于蛋白的宫颈癌相关基因生物信息学分析

目的/意义 运用生物信息学方法挖掘与宫颈癌相关的基因,探讨与HPV E6/E7密切相关差异表达基因的特征及临床意义。方法/过程 以UCSC的TCGA和GTEx中宫颈癌的宫颈组织及临床信息作为训练集。以GEO中与宫颈癌相关的表达谱芯片GSE63514作为验证集。首先,使用R软件limma包筛选肿瘤和正常样本的DEGs,制作与MigDB中E6/E7蛋白相关基因的韦恩图。利用survival包进行生存分析,通过ROC和蛋白表达水平进行验证。其次,通过拷贝数变异和甲基化相关性得到关键基因。最后,构建特异性共表达网络并进行富集分析和免疫浸润分析。结果/结论 与HPV E6/E7蛋白相关的差异表达基因有101个,经筛选有3个基因意义显著,分别是E2F1、MCM4和PCNA。同时,经通路分析后发现特异性共表达网络中的基因显著富集在DNA复制、染色体组织等通路。通过免疫相关性分析发现关键基因与CD4 T细胞、B细胞和中性粒细胞显著相关。DNA复制、染色体组织等为宫颈鳞癌发生发展以及HPV E6/E7编码蛋白显著相关的分子机制和关键基因。     

皮肌炎差异表达基因鉴定及治疗药物预测

目的 探讨皮肌炎(DM)可能的发病机制、潜在治疗靶点及药物。方法 从基因表达综合(GEO)数据库下载符合筛选标准的健康人群和DM患者的芯片信息。利用R语言相关软件包筛选差异表达基因(DEGs);分析DEGs的基因本体(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集情况。利用STRING在线数据库及Cytoscape软件构建蛋白质互作网络,并筛选出关键基因加以验证。基于CIBERSORT算法分析免疫细胞浸润情况,分析核心基因表达量与免疫细胞丰度的相关性。利用DREIMT在线分析工具和Coremine Medical数据库预测潜在治疗DM疾病的药物。结果 与健康人群相比,DM患者肌肉组织中上调的DEGs为402个,下调的DEGs为150个,皮肤组织中上调的DEGs为686个,下调的DEGs为284个,肌肉和皮肤共有的DEGs为170个。GO、KEGG富集分析结果显示,上述DEGs主要富集于固有免疫应答、对病毒的防御反应、细胞质、细胞质膜等条目,富集于新型冠状病毒感染疾病、甲型流感、麻疹、丙型肝炎等通路。共筛选出10个核心基因,分别为STAT1、MX1、IFIT3、OAS2、I...